Question

某探究學習小組的同學要驗證“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝
置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，實驗時，調整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力（圖中未畫出）．

（1）該實驗中小車所受的合力________ （填“等于”或“不等于”）力傳感器的示數(shù)，該實驗是否________(填”需要”或”不需要”) 滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量?          
（2）實驗獲得以下測量數(shù)據：小車、傳感器和擋光板的總質量M，擋光板的寬度l，光電門1和2的中心距離為s. 某次實驗過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t₁、t₂（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實驗要驗證的式子是______________ .

Answer 1

（1）等于（2分） 不需要 （2分）     （2）F＝   （3分）

解析試題分析：（1）由于裝有力傳感器，小車所受拉力大小可以從傳感器讀取，故本實驗不需要滿足砝碼和盤總質量遠小于小車總質量，且由于實驗前已經通過傾斜滑板平衡摩擦力，故小車所受到的合力等于傳感器受到的拉力。（2）據牛頓第二定律有：，而小車加速度為：，則拉力為：。
考點：本題考查牛頓第二定律的驗證。